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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-06272017-084327


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
MARCHI, GABRIELE
URN
etd-06272017-084327
Titolo
Screening di molecole con attività di inibizione differenziale a carico dell'enzima umano aldoso reduttasi contenute in alimenti vegetali
Dipartimento
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI
Relatori
relatore Dott. Sorce, Carlo
Parole chiave
  • aldoso reduttasi
  • fagiolo Zolfino
  • inibitori differenziali
  • Cromatografia HPLC
  • saggi enzimatici di attività
Data inizio appello
17/07/2017
Consultabilità
Completa
Riassunto
L’aldoso reduttasi (AR) è un enzima NADPH-dipendente che catalizza la prima tappa della via dei polioli, in cui il glucosio è convertito in sorbitolo e quest’ultimo è poi trasformato in fruttosio grazie ad una sorbitolo deidrogenasi NAD-dipendente. L’aumento del flusso attraverso la via dei polioli che si realizza in condizioni di iperglicemia determina svariate alterazioni metaboliche (squilibrio osmotico, diminuzione delle difese antiossidanti, aumento di fenomeni di glicazione), che contribuiscono all’insorgenza delle complicanze diabetiche, quali cataratta, retinopatie, neuropatie periferiche e nefropatie. Di conseguenza AR è considerata un bersaglio per l’azione di farmaci che, inibendo il flusso attraverso la via dei polioli, possano aiutare a contrastare l’insorgenza di tali complicanze. Sono già noti inibitori (ARIs, Aldose Reductase Inhibitors), sia sintetici, sia naturali, che risultano molto potenti e selettivi in vitro, mentre i risultati ottenuti in vivo sono contraddittori, anche per la frequente insorgenza di effetti collaterali. Un fattore che può aver contribuito a tali insuccessi è il coinvolgimento di AR nel metabolismo. Infatti, se da una parte genera danno cellulare agendo sul glucosio ed altri aldosi, AR è al tempo stesso in grado di agire come enzima detossificante, riducendo aldeidi tossiche (come il 4-idrossi-2,3-nonenale, HNE) derivanti dalla perossidazione lipidica, un evento quest’ultimo conseguente allo stress ossidativo e pertanto particolarmente rilevante nel diabete. Inoltre, l’AR svolge altre funzioni importanti, perciò una generalizzata inibizione di questo enzima può risultare molto dannosa. Tuttavia, è stato recentemente dimostrato che è possibile, attraverso l’uso di inibitori cosiddetti “differenziali” (ARDIs, Aldose Reductase Differential Inhibitors), bloccare l’azione di AR nei confronti del glucosio, senza interferire o interferendo limitatamente nell’azione detossificante sull’HNE. Da queste basi ha preso avvio il presente lavoro, volto a isolare e caratterizzare nuove molecole, efficaci come ARDIs, presenti in alimenti di origine vegetale. Le specie e varietà selezionate per il nostro lavoro rappresentano prodotti regionali tipici, per i quali c’è un serio interesse da parte delle aziende produttrici a valorizzarne le caratteristiche nutraceutiche. Sono stati studiati semi secchi di fagiolo della varietà Zolfino (Phaseolus vulgaris L. var. zolfino) coltivati nella zona di Pratomagno (Reggello, FI). Il lavoro è iniziato con la preparazione e il frazionamento di estratti vegetali con lo scopo di individuare ed isolare frazioni a diverso grado di complessità che presentino attività inibitoria differenziale sull’AR. I campioni sono stati estratti con solvente organico e frazionati mediante ulteriori estrazioni in fase liquida o solida e poi mediante diverse tecniche cromatografiche (cromatografia su colonna, HPLC). Le frazioni di volta in volta isolate sono state sottoposte a saggio enzimatico presso l’unità di Biochimica. Grazie a queste attività sono state messe a punto le tecniche di estrazione e purificazione delle frazioni bioattive e sono state ottenute informazioni preliminari sulle proprietà chimiche delle molecole da caratterizzare: ciò ha permesso ai ricercatori del Dipartimento di Farmacia di giungere all’identificazione di alcuni componenti attivi degli estratti. Alcune molecole appartenenti al gruppo delle saponine sono risultate di particolare interesse come potenziali ARDIs. La loro ulteriore purificazione e caratterizzazione è tuttora in corso di svolgimento, anche mediante l’utilizzo di standard puri di queste molecole.
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